Linux04 Shell编程一

认识Shell脚本

概念

• Shell脚本是包含一系列命令的文本文件。
• Shell读取此文件并执行命令。
• 翻译命令环境的位置：/bin/bash (Bash解释器的位置) | /bin/sh (Shell解释器的位置)。

应用场景

• 重复性操作。
• 批量事务处理。
• 自动化运维。
• 定时任务执行。

示例

• 在多台服务器上定期备份文件(1+4)。
• 编写脚本扫描某个目录中的文件并进行特定操作(2)。
• 编写脚本来自动监测服务器性能、清理临时文件、更新软件包、管理用户账户等(3)。

如何实现个性化安装？

• 先构建一个安装的脚本 install.sh。
• install.sh 指定的虚拟机名称(如果没有指定虚拟机则对全部虚拟机执行)。

vim

安装

yum -y install vim-enhanced.x86_64

将缩进设置为4位

vim /etc/vimrc
:set tabstop=4
:set softtabstop=4
:set shiftwidth=4

编写脚本

#!/bin/bash # #!用于告诉系统脚本需要什么解释器来执行
echo "Hello world"

运行Shell脚本

同步与异步的区别

• 异步指程序的执行不按照严格的顺序，通常用于多任务处理。此处适用于在后台运行的长时间任务。
• 同步指程序的执行需按照严格的顺序，此处适用于影响当前环境的配置任务。

异步执行

/bin/sh test.sh
/bin/bash test.sh
./test.sh # 在test.sh先在第一行写!/bin/bash + chmod u+x test.sh

• 当频繁执行一个脚本时，授予其执行权限并用./执行。

同步执行

source test.sh # 在当前bash环境下执行，不需要授权

变量

定义变量

• varA=Hello | "Hello"
• 判断值是否需要使用 "" 括起来：
  1. 简单值或数字时不需要：varA=Hello varB=42
  2. 值包含空格或特殊字符，变量替换时需要：varA="Hello World" varA="$varB"
• 不需要声明变量，等号前后不能有空格，变量用完之后需要撤销变量。
• 变量的命名按照驼峰原则。

撤销变量

unset varA

将命令结果分配给变量

varA=`ls -l`

变量拼接

echo "info : $a"

${}

• $ 表示提取。
• {} 用来锁定变量名边界，若边界无需锁定可缺省。
• ${MYTEST} 直接使用环境变量。

作用域

• 全局变量：当前的整个Shell会话中有效。
• 局部变量：只能在函数内部使用。
• 环境变量：可以在其它Shell中使用。如系统级：$PATH，用户级：$JAVA_HOME。

类别

• 系统变量
• 自定义变量

输出Java的环境变量

echo $PATH | awk '{split($0,a,":"); for(i in a){if(match(a[i],"jdk")) print(a[i])}}'

位置变量$n

• $0 用于获取当前脚本文件名称。
• $1~$9 获取第1输入参数到第9输入参数。
• ${10} 获取第10输入参数。

预定义变量

• $# 命令行参数或位置参数的数量。如 ./test.sh arg1 arg2 arg3 => test.sh内 echo $# => 3。
• $? 最近一次执行的命令或shell脚本的返回值（0表示没有错误，其他任何值表明有错误 不写默认为0）。
• $*|$@ 表示所有的位置参数。
• $$ 变量是shell脚本里面的进程ID。

# var_test.sh
# 参数数量
argCount=$#
# 所有变量
allArgs=$*
# 当前脚本执行时进程号
proNo=$$

# 序(编)号参数
if [ "$1" ];then
    echo -e "INFO : ${argCount}\t$proNo"
    echo "ARGS : $allArgs"
    exit 0
else
    exit 1
fi

read读取控制台输入

read [选项][参数]
-p 后面跟提示信息，即在输入前打印提示信息
-t 后面跟秒数，定义输入字符的等待时间
read -t 30 -p "Please enter your name in 30 seconds:" NAME
echo $NAME

表示用户在30秒内需要输入名字，名字会存储在NAME变量中，并会将他们的名字打印。

Shell算术表达式和算术运算符

表达式

• let c=a+b
• c=$[a+b]
• c=$((a+b))

特殊：c=$[(1+3)/(2+3)] ✔ let c = (1+3)/(2+3) ❌

• ②和③都不存在以上的let错误。

如果a='5', b=2, let c=a+b之后c的结果为7。
如果c="$a+$b"，实现了字符串拼接。

运算符

• + - * / % = == !=
• += -=( let ++a|((++a))|((a=a+1)) )

Shell条件表达式

• [ 条件表达式 ] 如 [ $a == 5 ] 三个以上逻辑表达式会报警告。
• 条件成立时，返回true，否则返回false。
• =~ 通常用于正则匹配，[]不可用，[[]]可用。
• 示例：判断压缩包的后缀名 if [[ !"$pack" =~ ^.*jdk.*(tar\.gz|tgz)$ ]]; then

Shell关系运算符

关系运算符只支持数字,返回true或false。

• -eq equal to
• -ne not equal to
• -gt greater than
• -lt less than
• -le less than or equal to
• -gt greater than
• -ge greater than or equal to

示例：[ -1 -eq 1 ] => false

Shell逻辑运算符

• && || 用于 [] 外或 [[ ]] 内
• -a -o 用于 [] 内
• 示例：[1 -eq 2 -a 2 -gt 1] [[1 -eq 2 && 2 -lt 3]] 或者 [1 -eq 2] && [2 -lt 3]

Shell字符串运算符

• == !=
• -n: 不为空时为真
• -z: 为空时为真

Shell文件操作符

• -d 判断是否为目录
• -e 判断目录或文件是否存在
• -f 判断是否为文件
• -r -w -x 判断读写执行权限是否存在

Shell三元运算符语法

• 逻辑表达式 && echo yes || echo no => 返回true则输出yes,返回false则输出no

流程控制 - if判断

if [ command ];then
    # 符合该条件执行的语句
elif [ command ];then
    # 符合该条件执行的语句
else
    # 符合该条件执行的语句
fi

流程控制 - case

case多分支条件判断

• 模式匹配
  • [A-Z] 一个大写字母
  • [a-z] 一个小写字母
  • [0-9] 一个数字
  • ? 一个任意字符
  • * 一个任意字符串
• 注意：大小写分开识别，必须大写在前，小写在后，否则统一识别为小写。

case $1 in 
"1")
    echo "你输入的数字是1"
;;
"2")
    echo "你输入的数字是2"
;;
*)
    echo "你输入的数字是其他"
;;
esac

循环语句 - for循环

for 变量 in 值1 值2 值3 ... | 字符串 | {1..100(..2)} # (步长为2)从1到100
do 
    ...
done

示例：

for arg in "$@"
do
    echo "arg : $arg"
done

STRING = "Hello world henry"
for var in $STRING
do
    echo "var:$var"
done

for((初始值;循环控制条件;变量变化))
do 
    ...
done

示例：

for((i=1;i<=10;i++))
do
    echo $[$i*3+1]
done

循环语句 - while循环

while [ 条件表达式 ]
do 
    ...
done

• continue break 同Java

示例：

i=1
sum=0
while [ $i -le 10 ]
do
    sum=`$[sum+i]`
    ((++i))
done
echo "sum=$sum,i=$i"

补充

• seq 用于生成从一个数到另一个数之间的所有整数。
• 示例：seq 1 5 或 seq 5 生成数字1到5。

数据类型

• 字符串

  • henry 不支持有空格的情况 varA=henry
  • '' 只输出原文，不输出变量 varA='henry pola'
  • "" 输出原文和变量 varB="steven $varA"

• 布尔

  • [ true ] && echo yes || echo no 该命令用于判断条件表达式结果为真or假
  • 逻辑短路： && 只有在前一个值为真值的时候，才会执行后一个命令; || 只有在前一个值返回假值的时候，才会执行后一个命令。

练习

• 打印九九乘法表

  • for循环

    for i in {1..9}
    do
      for j in `seq $i`
      do
        echo -en "$[j]*$[i]=$[i*j]\t"
      done
    echo
    done
    

  • while循环

    i=1
    while [ $i -le 9 ]
    do
      j=1
      while [ $j -le $i ]
      do
        echo -n -e "$i*$j=$[i*j]\t"
        let j++
      done
      let i++
      echo " "
    done
    

后台运行Shell脚本

• 对守护进程而言，只需在后面加上&就能使其在后台自动运行。但对于非守护进程而言，则需要加上nohup命令使其能够在后台运行。

• 让程序后台运行
  nohup /root/test.sh &

• 让程序后台运行，并存储运行输出到指定文件
  nohup COMMAND | SHELL_SCRIPT > out.file 2>&1 &

Shell exit命令

• exit 用来退出当前Shell进程，并返回一个退出状态。
• exit 命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态；如果不指定，默认状态值是 0
• exit 退出状态只能是一个介于 0~255 之间的整数(可以通过指定状态区分不同类型的错误)，其中只有 0 表示成功，其它值都表示失败
• echo $? 输出退出状态

Shell RANDOM变量

• shell有一个环境变量RANDOM,范围是0–32767

• 产生0-25范围的数:
  $[RANDOM%26]

• 产生1-68范围的数:
  $[RANDOM%68+1]

编写shell 脚本

• 要求统计/var/log 目录下有多少个文件,并显示这些文件名

Shell数组

• 数组中可存放多个值，初始化时不需要定义数组大小

• 数组元素的下标由0开始

• Shell 数组用括号来表示，元素用"空格"符号分割开来
  ARRAY_NAME=(VALUE1 … VALUEN)

• 获取数组元素
  ${MY_ARRAY[0]}

• 获取数组中所有数组元素
  ${MY_ARRAY[@]}

Shell函数

• 函数定义
  ① function fun()
  ② fun()

• 小括号不带任何参数

• 函数调用
  FUNC_NAME ARG1 ARG2…

• Shell并不指明定义与调用的顺序。

• 返回值：为0-255之间的证书，可以显式加return返回，缺省默认为0，等同于exit

• 返回值扩展：通过var=\func args…`将函数内所有输出内容存到变量var`

• 一个function最多只能有一个return

• 例：设计一个计算所有参数总和的函数

function getsum(){
local sum=0
for n in $@
do
((sum+=n))
done
return $sum
}
getsum 10 20 55 15 #调用函数并传递参数
echo $?

TMOUT 超时设定

• TMOUT=5 # 设置用户输入的超时限制为5秒
• read -p "请输入数值：" num # 显示提示并等待用户输入
• 如果用户输入成功，显示输入的数值

if [ $? -eq 0 ];then
echo "你输入的数值为: $num"
else
echo "输入超时：5秒"
fi

ping 发送网络请求

• -c [数量] 表示发送对应数量的请求
• -W [时间长度] 表示指定了等待主机响应的最长时间
• 例：ping -c 1 -W 1 &>/dev/null